沉积盆地流体演化不仅控制了地球热力循环过程,也影响了油气的运移和聚集。因此,准确恢复盆地流体活动史对于揭示流体对油气成藏的控制机理至关重要。我国多数盆地经历了多期构造活动,流体活动复杂,其地球化学性质是多期流体活动混合作用的结果。另外,流体活动时限的确定也是研究的难点,传统方法难以完整恢复盆地经历的所有流体事件,且易受后期成岩改造作用影响。
针对以上问题,我院刘达东老师团队联合贵州省油气勘查开发工程研究院、成都理工大学等单位,以雪峰隆起西缘寒武系牛蹄塘组为研究对象,对裂缝脉体开展了原位方解石U-Pb定年、地球化学及流体包裹体分析。结果表明,牛蹄塘组裂流体活动主要分为四期,第一期裂缝脉体(448-421 Ma)存在丰富的沥青包裹体,表明该期含烃流体主要形成于晚加里东期(或称广西运动;450~400 Ma)。该期挤压活动导致了断裂和裂缝的开启和初次运移,纤维状方解石的存在表明该期裂缝主要为生烃增压成因。第二期裂缝脉体(ca. 350~331 Ma)与海西期伸展作用有关,造成了原油的运移和初次散失。第三期裂缝脉体(115 Ma)与燕山运动开始抬升作用有关,该时期气藏仍为超压。第四期裂缝脉体(64 Ma)与喜山期改造有关,该期流体表现为低盐度、低的包裹体均一温度,表明流体受到大气淡水的影响,气藏变为常压。因此,海西期伸展活动虽造成了原油的初次散失,但燕山-喜山期(115~64 Ma)的构造抬升是造成雪峰隆起西缘牛蹄塘组页岩气散失的最主要原因,喜山期的叠加改造进一步加剧了页岩气的散失,气藏变为常压。研究成果对于复杂构造盆地的流体历史恢复和成藏演化过程重建具有重要参考。
该成果近期发表在国际地学知名期刊《Geological Society of America Bulletin》上,我院博士生范青青为论文第一作者,刘达东老师为通讯作者。该研究获中国石油大学(北京)青年拔尖人才项目(2462021BJRC010)和贵州省地勘基金(208-9912-JBN-L1D7)联合资助。
《GSA Bulletin》创办自1890年,是地球与行星科学领域的国际著名期刊,五年影响因子达5.197,是中科院JCR分区一区期刊,也是地球科学的Top期刊,与美国地质学协会主办的另一知名刊物《Geology》互为姊妹刊,主要报道地球与行星科学领域具有全球视野的前沿性理论进展。